Kriptografijos pagrindai

Kriptografijos pagrindai

• Kriptografija – tai informacijos apsaugos mokslas, naudojant šifravimą, dešifravimą ir kitus metodus, kad informacija būtų suprantama tik tiems, kam ji skirta.
• Pagrindinės kriptografijos funkcijos: šifravimas, dešifravimas, maišos funkcijos, skaitmeniniai parašai ir autentiškumo patvirtinimas.
• Kriptografija yra labai svarbi kibernetiniam saugumui, nes padeda apsaugoti konfidencialius duomenis nuo neteisėto prieigos, užtikrina duomenų vientisumą ir autentiškumą.
• Kriptografija dažniausiai naudojama kasdieniame gyvenime: internetinėje bankininkystėje, elektroniniame pašte, saugiuose tinklalapiuose (HTTPS), VPN ir bevieliuose tinkluose (Wi-Fi).
• Šifravimas paverčia informaciją neįskaitoma forma, o slaptažodžiai yra naudojami tapatybės patvirtinimui ir prieigos kontrolei.
• Jei slaptą informaciją siųstume be šifravimo, ji būtų pažeidžiama prisijungusiesiems prie tinklo, perėmimui ir neteisėtam naudojimui.
• Kriptografija padeda apsaugoti duomenis nuo kibernetinių atakų, šifruojant juos, naudojant skaitmeninius parašus ir kitas saugumo priemones.
• Kriptografija prisideda prie duomenų vientisumo, naudojant maišos funkcijas, kurios leidžia aptikti bet kokius duomenų pakeitimus.
• Kriptografija laikoma vienu pagrindinių duomenų apsaugos būdų, nes ji užtikrina konfidencialumą, vientisumą ir autentiškumą.
• Kriptografijos reikšmė internetinėse bankininkystės sistemose: ji užtikrina saugų duomenų perdavimą tarp kliento ir banko, apsaugo nuo neteisėto prisijungimo ir sukčiavimo.

Simetrinis Šifravimas

• Simetrinis šifravimas – tai šifravimo būdas, kur naudojamas tas pats raktas šifravimui ir dešifravimui.
• Pagrindinė simetrinio šifravimo savybė: tas pats raktas naudojamas tiek šifruojant, tiek dešifruojant informaciją.
• „Raktas turi būti perduodamas saugiai“ reiškia, kad raktas turi būti perduotas per saugų kanalą, atskirai nuo šifruotos informacijos, kadangi, jei raktas patektų į netinkamas rankas, visa šifruota informacija taptų pažeidžiama.
• Simetrinis šifravimas būtų netinkamas, kai reikia šifruoti didelius duomenų kiekius viešai, nes raktą reikėtų saugiai perduoti kiekvienam vartotojui.
• Simetrinio šifravimo algoritmų pavyzdžiai: AES (Advanced Encryption Standard), DES (Data Encryption Standard) ir 3DES (Triple DES).
• Simetrinio šifravimo pranašumas prieš asimetrinį: greitesnis šifravimas ir dešifravimas, mažesni resursų poreikiai.
• Simetrinio šifravimo buitinis pavyzdys: ZIP archyvas su slaptažodžiu.

Asimetrinis Šifravimas

• Asimetrinis šifravimas – tai šifravimo būdas, kur naudojami du raktai: viešasis (šifravimui) ir privatusis (dešifravimui).
• Asimetrinis šifravimas skiriasi nuo simetrinio tuo, kad naudoja du skirtingus raktus, o simetrinis – tik vieną.
• Asimetriniame šifravime naudojami viešasis raktas (skirtas šifruoti) ir privatusis raktas (skirtas dešifruoti).
• Viešasis raktas naudojamas informacijos šifravimui, kad ją galėtų perskaityti tik turintis privatųjį raktą.
• Privatusis raktas naudojamas tik informacijos dešifravimui ir yra saugomas paslaptyje.
• Nauda iš to, kad viešasis raktas gali būti viešai skelbiamas: bet kas gali šifruoti informaciją, skirtą tik privačiojo rakto turėtojui.
• Svarbu saugoti privatųjį raktą, nes jis leidžia dešifruoti informaciją, užšifruotą viešuoju raktu.
• Asimetrinis šifravimas kasdienybėje naudojamas: HTTPS protokole, skaitmeniniuose parašuose, elektroniniame pašte (PGP).

Viešasis ir Privatusis Raktas

• Informacija užšifruojama viešuoju raktu, o ją atšifruoti galima tik privačiuoju raktu, kuris priklauso tik gavėjui.
• Pavyzdys: Alica nori atsiųsti Bobui slaptą žinutę. Alica naudoja Bobo viešąjį raktą šifruoti žinutę, o Bobas naudoja savo privatųjį raktą, kad atšifruotų žinutę.
• Žinutė, gauta viešuoju raktu, atšifruojama privačiuoju raktu, kuris atitinka tą viešąjį raktą. Tai užtikrina, kad tik gavėjas gali perskaityti žinutę.
• Šis mechanizmas užtikrina informacijos slaptumą, nes tik turėdamas privatųjį raktą, galima atšifruoti žinutę, užšifruotą atitinkamu viešuoju raktu.
• Svarbu, kad raktai būtų susieti (viešasis su privačiuoju), nes tik tada žinutė, užšifruota viešuoju raktu, gali būti atšifruota tik atitinkamu privačiuoju raktu.

Sertifikatai ir jų svarba

• Skaitmeninis sertifikatas – tai elektroninis dokumentas, kuris patvirtina viešojo rakto savininko tapatybę.
• Jo paskirtis yra patvirtinti, kad viešasis raktas priklauso konkrečiam asmeniui ar organizacijai, ir užtikrinti pasitikėjimą elektroninėmis operacijomis.
• Sertifikavimo centras (CA) – tai patikima trečioji šalis, kuri išduoda skaitmeninius sertifikatus ir patvirtina jų savininkų tapatybę.
• Sertifikatas padeda naršyklėms atpažinti patikimas svetaines, patikrinant, ar svetainės sertifikatas yra galiojantis ir išduotas patikimo sertifikavimo centro.

Praktinė kriptografija – OpenPGP

• OpenPGP naudojamas šifruoti ir dešifruoti el. laiškus, failus ir kitus duomenis, taip pat naudojamas skaitmeniniams parašams kurti.
• Norint šifruoti žinutę su OpenPGP, reikia: sukurti raktų porą (viešąjį ir privatųjį), importuoti gavėjo viešąjį raktą, šifruoti žinutę gavėjo viešuoju raktu ir atsiųsti užšifruotą žinutę.
• OpenPGP padeda suprasti viešojo ir privačiojo rakto veikimą, leidžiant vartotojams patiems generuoti ir valdyti raktus bei praktiškai įsitikinti, kaip jie veikia.

Vertinimo ir diskusijos klausimai

• Kriptografija prisideda prie visuomenės saugumo, apsaugodama asmens ir organizacijos duomenis nuo neteisėto prieigos, užtikrindama saugų elektroninį bendravimą ir palaikydama patikimą elektroninę komerciją.
• Kriptografiją būtina naudoti net ir ne IT specialistams situacijose, kai reikia apsaugoti jautrią informaciją, pavyzdžiui, siunčiant konfidencialius el. laiškus, saugant slaptažodžius ar vykdant internetinius mokėjimus.